ブロックチェーンのスケーラビリティ 1


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サトシナカモトが,2008年に論文を発表して以来,ブロックチェーン技術の可能性について私はとても期待しています.

分散型のデジタル通貨は,かつては非常に難しい問題を含んでいましたが,それは拡大し続けています.

例えば,監視社会に抵抗する社会的プラットフォームとして有効であるようです.

しかし,それを実現するのを妨げる大きな問題,それは,スケーラビリティです.ブロックチェーンは,拡張性に限界があります.

では,ブロックチェーンがスケーラブルではないのはなぜでしょうか.

現在有効な.すべてのブロックチェーンコンセンサスプロトコル(例えば,Bitcoin,Ethereum,Ripple,Tendermint)には,制約があります.ネットワーク内のすべての参加ノードは,すべてのトランザクションを処理する必要があります.ブロックチェーンは,ネットワーク上のすべてのノードがすべてのトランザクションを処理し,状態全体のコピーを維持することを意味します.

分散化コンセンサスメカニズムは,スケーラビリティが犠牲になるのです.実際,ブロックチェーンは,ノードが増えるごとに対数的に増加するノード間レイテンシのため、ネットワークに追加されるノードが増えるにつれて処理は遅くなります.

従来のデータベースシステムでは,スケーラビリティに対する解決策は,追加されたトランザクションを処理するためにサーバを追加すること(すなわち、計算能力)でした.すべてのノードがすべてのトランザクションを処理および検証する必要がある分散型であるブロックチェーンの世界では,ネットワークを高速化するためにすべてのノードの計算能力を上げる必要がありますが,それはできないでしょう.

その結果,ブロックチェーンコンセンサスプロトコルは,低いトランザクションスループットと高度の集中化との間のトレードオフを作ります.言い換えれば,ブロックチェーンのサイズが大きくなるにつれて,ネットワークに完全に参加するために必要なストレージ,帯域幅,および計算能力に対する要件が増大します.ある時点で、いくつかのノードでブロックを処理することが実現可能になるだけでは扱いにくくなり,集中化のリスクにつながります.

スケーラビリティのために,ブロックチェーンプロトコルは,各トランザクションが有効であるというネットワークの信頼を失うことなく,各トランザクションを検証するために必要な参加ノードの数を制限するメカニズムを見つけ出す必要があります.

すべてのノードがすべてのトランザクションを検証することを許可されていないので,他のブロックが安全であることを保証する統計的および経済的手段がノードに必要です.

スケーラビリティを達成するためには,トランザクションは異なるノードによって並列に処理される必要があります.ただし,ブロックチェーンの状態遷移にはいくつかの非並列化な部分もあるため,並列化と実用性のバランスを取らなければなりません.

次回は,この続きを書いていきます.

投稿者: Sachio Horie

クリスチャン 日々悔い改める人。大学で 人工知能とブロックチェーンを研究中。アダルトチルドレン。

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